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《天堂硅谷》专访贵仁科技,探究科技治水背后的国产“大模型” 2024-12-15

  杭州作为浙江乃至全国的数字经济高地,高新区(滨江)人才聚、产业旺、科技兴,是全省内最具技术力、创新力、科技力的区域。而作为滨江党委宣传部官方媒体的《天堂硅谷》特邀专访浙江贵仁信息科技股份有限公司(以下简称“贵仁科技”)董事长桂发二做客In科技栏目,贵仁科技何以脱颖而出,获得官方关注?

 

  贵仁科技作为国内科技治水领域创领者,国产替代践行者,基于多年来技术创新研发及实战成效验证,在国内全系水循环治理应用场景中,已取得了明显的社会和经济价值成效。

 

2023年,被连续认定为

 

工信部:“信息技术应用创新典型解决方案”

 

水利部:“打破国外技术垄断,具有广阔推广前景”权威认定

 

工信部:国家级专精特新“小巨人”企业称号

 

  也正是由于贵仁科技在科技治水领域内十五年来深度垂直专精的技术研发力,吸引《天堂硅谷》作为本期“后亚运时代,‘国际滨’更精彩”主题下的In科技板块邀约对象进行采访。此次专访,不仅是对贵仁科技在科技治水领域专精特新技术能力的认可,更是滨江向全国展现其在各个高科技纵深领域内科技创新的“硬”实力。

 

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专访原文——

 

天堂硅谷

 

In 科技

 

 

 

GRMS CLOUD:将“治”水变“智”水

 

——探访科技治水背后的国产“大模型”

 

 

 

刚瑞琦/文   朱浩/

 

  《老子·道德经》有言:“上善若水,水善利万物。”一直以来,中华文明同治水有着不可分割的关系,随着时代的发展,也延伸出了水利科技创新与发展的新领域和赛道。

 

  如何打破国外水科学数值模型技术垄断?如何推动中国科技治水自立自强?贵仁科技的创始和发展一直围绕着解决这两个问题而开展。作为一家以水科学模型技术为核心的高科技信息化平台企业,贵仁科技始终坚持自研创新,历经十五年创发的“GRMS CLOUD(贵仁治水模型云)”于2023年获工信部“信息技术应用创新典型解决方案”,并被水利部认定为“打破国外技术垄断成果”。这一突破性的进展不仅推动了中国科技治水行业的发展与进步,也证明了科技治水核心技术国产化替代之路的大有可为。

 

 

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科技治水国产替代

 

   GRMS CLOUD,又称为“贵仁治水模型云”,顾名思义,是贵仁科技致力于科技治水而自研开发的一款基于“云”的水循环模型大算法平台。

 

  何为水循环模型?简单来讲,就是对自然水-社会水-自然水循环全生命周期的降水、蒸发、径流等各个过程环境建立完整的数学模型并对各个过程点进行计算、模拟、分析,依照求解结果来预测并干预水循环对人类活动的影响。水科学数值模型是构建数字孪生水世界的关键性、基础性技术,在流域防洪预报、城镇内涝治理、水环境治理等实际领域具有重要的战略价值。

 

  早在几十年前,这项技术已经在国外有了长足进展,当时整个水科学数学计算模型的市场几乎被英国、美国、荷兰、丹麦等欧美国家产品清一色垄断,中国涉水机构只能在DHI(丹麦水利研究所)MIKE水文模型、英国Infoworks ICM建模软件等产品的购入基础上做简单应用开发,导致国产专业化产品严重匮乏,同时也面临着不小的数据安全隐患。

 

  基于此,解决水科学数学计算模型“卡脖子”技术,实现国产替代成为了迫在眉睫的重大课题。2009年,贵仁科技应运而生,在中科院刘昌明和夏军院士的指导下,以水文模型为突破口,埋头攻坚水科学数值模型国产替代难关,这一干就是十余个春秋。2019年,贵仁治水模型云平台(GRMS CLOUD)正式上线,基于贵仁治水模型云平台,可实现涵盖智慧水利、智慧水务、智慧环保、智慧应急等领域的多维度、多场景的“中国方案”。

 

  贵仁科技创始人桂发二先生向我们解释:贵仁治水模型云平台(GRMS CLOUD)是一套基于“云”的水循环大模型服务平台,目前已完成了水文、水动力、水质、管网(供/排水)、水工、耦合全系列模型的国产自研。贵仁治水模型云以数字孪生水世界为大底座,融合物联网、人工智能等技术,构建大感知、大数据、大模型的数据底板,实现对“云中雨”、“落地水”、“河槽水位”及“库坝闸堰泵站管网”,也就是水循环全生命周期的实时监测、及时预测、研判风险并预警,大大延长了预报的预见期、提升了预报的精准度。

 

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  2022年,贵仁治水模型云(GRMS CLOUD)与华为云鲲鹏平台、达梦数据库、麒麟软件等完成兼容性互认,为科技治水的完全国产化再添助力。


  在应急部、水利部、长江委等各部委的指导下,通过不断地迭代升级,贵仁科技一步步突破行业桎梏。“目前,我们已经可以精准定位到具体内涝街区及山洪沟,每5分钟进行一次滚动播报,通过滚动叠加修正预报误差;贵仁治水大模型具备超强算力,只需10余秒即可自行完成3+子流域的覆盖计算。经多次的实战校验,已大大突破了预报精准度不高和预见期过短的关键痛点。”桂发二表示。

 

为城市打造“治水大脑”

 

  河流42条、湖泊 1个、小微水体 36个,河道总长95公里、河道水域面积 158万平方米、管网1640公里,河道水质站点24个、河道水位站点19个、闸站19个、排灌站5个、前端感知设备2000+……

 

  当一整个城市的水务管理信息被复刻到了一个可视化系统平台上面,就能形成一张一目了然的动态治水地图,管理者足不出户便可以将全区的河道水质监控、雨污水管网等相关数据尽收眼底,进行实时监管。

 

  放在5年之前,这种场景似乎只存在于想象之中。而如今,这已经成为了杭州高新区(滨江)治水的常态。

 

  2020年,贵仁科技根据杭州高新区(滨江)地域和水域特色,依托GRMS 模型云核心技术 ,为其量身打造“滨江数字治水云平台(滨江治水大脑)”。对滨江全域进行了80万个网格、4个大防区的精细化划分建模,并接入1*1网格气象信息,进行10分钟滚动预报。整合全区9个部门的11套系统,将分散的涉水数据同步到了一个中台上,进行统一管理、分析、研判与调度,真正实现了数据共享、“一网统管”,有效发挥了中枢统筹作用,被形象地称为“国际滨治水大脑”。

 

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  据了解,“滨江治水大脑”在河道原有监测站的基础上,加大了水质监测等感知设备的部署密度,并新增智能AI识别监控、水质检测无人船、无人机等。这些遍布的“电子眼”、“电子耳”、“电子鼻”,可以收集2000多个前端的实时数据,一旦检测到水质或流速异常,就会自动报警,远程传输到平台,再由“大脑”对突发事件进行感知、预警、溯源并派发到相关部门,完成闭环处理,大大提高了监管效率。

 

  自“滨江数字治水云平台”的数字孪生体——“滨江区数智治水系统”搭建上线以来,共发布通知预警11000余次,闭环处置河道事件1200余件。尤为值得一提的是,针对高新区(滨江)极易在暴雨天、台风天发生“城市内涝”的现象,“治水大脑”会率先收集大量实时降雨数据和气象滚动预报信息,对降雨与内涝之间的关系进行数学分析与模型计算,预测积水点位、深度等相关信息,将内涝预见的精准度提高了70%以上,从而做到提前部署、调度、疏通、转移。在历史同等降雨条件下,区域内的严重积水点减少了60%,应急处置的实效提升50%以上,彻底解决了滨江长久以来“雨天看海”的顽疾。

 

  搭上数字化的快车,杭州高新区(滨江)治水防洪成果斐然,2021年,“滨江区数智治水系统”入选浙江省城市运行安全系统技术底座,先后多次获《人民日报》、《中国日报》、《人民网》等官方媒体点赞报道,更是作为城市运行安全系统“内涝治理”的试点场景,已在杭州全市推广建设,成功输出了防洪防涝的“滨江样本”。

 

  “正值杭州第19届亚运会之际,我们创新开发并上线‘杭州市城市内涝监测预警平台’,聚焦防汛防台,搭建数字孪生映射,赋能亚运场馆防洪排涝,为亚运城市的安全运行提供了坚实保障。”桂发二介绍到,“我们响应并承接了亚运会前的演练预演和亚运会期间的城市水安全运营技术保障工作。就在亚运前夕,“杭州市内涝监测预警平台”应战历史极值暴雨,我们让预警前置了宝贵的4分钟,赢得了战胜此次“红色超强暴雨”的决胜之机。杭州向世界展示了一个安全健康且高度智慧化的人间天堂!

 

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  目前,贵仁科技的业务范围已辐射到了全国20多个省份,150余个城市,以及海外10余个国家和地区,正在朝着助力国家数字水网一体化,实现数智治水的方向步履不停。

 

  “科技服务人水和谐”,翻看贵仁科技的企业宣传册,这句话赫然出现在扉页。自2009年创立以来,贵仁科技始终以解决治水模型技术国产自主研发问题为己任,孜孜不倦并屡获殊荣。在15年的时间里,主导参与了6项国重大科研课题开发,获得各类专利12项,软件著作权70项,并早在2013年被定为国家高新技术企业,随后获得了“瞪羚企业”、国家“专精特新”小巨人企业等多项相关荣誉。

 

  细数贵仁科技的一步步成长,都是在一次又一次自我较真的技术攻克、实战创新、客户共创中获得的。2015年,研发团队在北方某半干旱半湿润地区进行洪水预报时,由于坡度关系,导致现实中的降雨洪峰曲线、水位流量同预报结果产生了一定的出入。为解决预报精度的致命问题,贵仁科技痛定思痛,邀请国内外一众知名专家复盘问题,创新采用了有限体积技术及斜底非结构性网格技术,甚至不惜重构了技术架构,花了整整五年的时间终于攻克了季节性河床、大落差断面计算发散崩溃和高低地形差间数据失真的长久桎梏精准预报的技术难点。

  

 “前有高山,只有站在‘贵人’的肩膀上才能实现翻越与跃迁。”从创立初期的一人单打独斗到现在组建了一支拥有5位院士专家在内的近300人的研发团队,桂发二深知企业的发展离不开持续的人才输入。多年来,贵仁科技作为授牌“院士工作站”,同中国水利水电科学研究院、中国城市规划设计研究院、北京师范大学、南信大等诸多水利气象高等院所高校展开了广泛合作。在产学研用的深度融合之下,贵仁科技取得了长足的进展,目前已经成功完成了治水模型1/3 的国产替代,具有无限潜力。 

 

  问及企业下一步的着力与探索方向,桂发二既谦逊又充满期冀,他说“从创立到至今,贵仁科技的企业初心从未更改,以科技实现人水和谐共生,是贵仁科技的企业愿景,也是我们坚定不移的方向标。虽然已躬身入局,奋斗十五载,但客观来讲,我们也还只是刚刚起步,能做到的预见期还不够长,预报精度目前也只做到了70%以上,离我们无限趋于100%的目标还有很长的路要走。至于未来,我们会继续加大核心技术的研发投入,始终坚持自主创新,希望能同更多有能力的研究院、高校、企业展开合作,在国内建立起国产模型治水的大生态平台,共同保障中国水数据安全,实现‘美丽中国现代化建设’的宏伟目标。”桂发二如是说。

 

 

 

内容原引自《天堂硅谷》

 

 



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